Влияние давления аргона и отжига на микрокристаллическую структуру текстурированных пленок Co, осаждаемых магнетронным распылением

Abstract

Исследовано влияние давления аргона P (0.13 ≤ P ≤ 1 Pa) и отжига в вакууме на микроструктуру и текстуру пленок кобальта толщиной d ≈ 300 nm, полученных методом магнетронного распыления на подложках SiO 2 /Si. Показано, что пленки, осаждаемые при давлении 0.26 ≤ P < 1 Pa, характеризуются столбчатой микроструктурой по толщине и смешанной кристаллической фазой hcp-Co(002)/fcc-Co(111). Отжиг приводит к более однородному микроструктурному строению за счет увеличения размеров зерен и улучшает текстуру hcp-Co(002)/fcc-Co(111). Пленки, осаждаемые при 0.13 ≤ P < 0.18 Pa, имеют смешанную кристаллическую фазу-помимо фаз hcp-Co(002)/fcc-Co(111) и hcp-Со(101) присутствует кристаллическая фаза с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и текстурой fcc-Со(200). Пленки, выращенные при P ≈ 0.13 Pa, характеризуются текстурой fcc-Со(200) и неоднородным микроструктурным строением по толщине-на границе с подложкой, в слое толщиной dc ≈ 100−130 nm, пленки имеют квазиоднородную микроструктуру, которая на толщинах d > dc переходит в " гранулированную". Отжиг таких пленок приводит к более однородному микроструктурному строению за счет увеличения размеров зерен, улучшает текстуру fcc-Со(200) и приводит к появлению кристаллической фазы fcc-Со(111)/hcp-Со(002).